WO2014002778A1 - 超音波診断装置及び超音波表示方法 - Google Patents

超音波診断装置及び超音波表示方法 Download PDF

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WO2014002778A1
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康治 脇
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日立アロカメディカル株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic display method for displaying an ultrasonic image in a subject using ultrasonic waves.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus transmits an ultrasonic wave inside the subject using an ultrasonic probe, receives an ultrasonic reflection echo signal corresponding to the structure of the living tissue from the inside of the subject, and obtains an ultrasonic image inside the subject. Is configured and displayed (see Patent Documents 1 and 2).
  • Patent Document 1 describes that the periodicity of exercise is linked to diagnostic information based on the correlation between the blood vessel diameter obtained from tracking and the rate of change thereof.
  • Patent Document 2 proposes that the search range of pattern matching is optimized and the regularity of movement is confirmed.
  • JP 2002-17728 A Japanese Patent No. 4659974
  • the tracking techniques described in Patent Documents 1 and 2 are related to the measurement of the displacement of a local measurement point on a blood vessel wall or myocardium, and are a technique using displacement data along the direction of elasticity calculation.
  • the displacement in the two-dimensional direction occurs irregularly at each measurement point in an arbitrary region (two-dimensional region) of the tomographic image including the mammary gland and the liver. Therefore, it is considered that the tracking technique at the measurement point cannot accurately grasp the state of the arbitrary region by the operator.
  • An object of the present invention is to obtain a state of an arbitrary area or an arbitrary space area based on a displacement distribution in an arbitrary area or an arbitrary space area of a tomographic image.
  • an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic display method calculate a vector in a two-dimensional direction in an arbitrary area based on a displacement distribution in an arbitrary area of a tomographic image, and calculate the vector as an arbitrary area. Display in association with. Further, a vector in the three-dimensional direction in the arbitrary space region is calculated based on the displacement distribution in the arbitrary space region of the three-dimensional tomographic image.
  • the state of the arbitrary region or the arbitrary space region can be obtained based on the displacement distribution in the arbitrary region or the arbitrary space region of the tomographic image.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an image in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an image in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus includes an ultrasonic probe 12 used in contact with the subject 10, and a time interval between the subject 10 and the ultrasonic probe 12.
  • a transmitter 14 that repeatedly transmits ultrasonic waves
  • a receiver 20 that receives time-series reflected echo signals generated from the subject 10
  • an ultrasonic transmission / reception controller 18 that controls the transmitter 14 and the receiver 20
  • phasing and addition of the received reflected echoes to generate RF signal frame data in time series
  • a tomographic image is constructed based on the RF signal frame data generated by the phasing addition unit 22
  • a tomographic image constructing unit 24 an image synthesizing unit 26 that synthesizes the tomographic image with another image
  • an image display unit 28 that displays an image output from the image synthesizing unit 26, and at least two pieces of RF signal frame data.
  • the RF signal frame data selection unit 30 to be selected and the selected RF signal frame data
  • the displacement measurement unit 32 that measures the displacement of the biological tissue of the subject 10 using the data
  • the elasticity information calculation unit 34 that obtains the elasticity information from the displacement measured by the displacement measurement unit 32
  • the elasticity information calculation unit 34 An elasticity image construction unit 36 that configures an elasticity image from elasticity information
  • a vector calculation unit 40 that calculates a vector of an arbitrary area from the displacement at each measurement point measured by the displacement measuring unit 32, and a vector that analyzes the vector of the arbitrary area
  • An analysis unit 50, a determination unit 52 that determines the state of a vector in an arbitrary region, an operation unit 42 for an operator to operate, and a control unit 44 that controls each component according to the operation of the operation unit 42 I have.
  • the broken line shown in FIG. 1 indicates the main body of the ultrasonic diagnostic apparatus.
  • the ultrasonic probe 12 is formed by arranging a plurality of transducers, and transmits / receives ultrasonic waves to / from the object 10 in contact with the subject 10 via the transducers.
  • the transmission unit 14 generates a transmission pulse for driving the ultrasonic probe 12 to generate an ultrasonic wave, and sets a convergence point of the transmitted ultrasonic wave to a certain depth.
  • the ultrasonic probe Ultrasonic waves are repeatedly transmitted to the subject 10 via 12 at time intervals.
  • the receiving unit 20 receives a time-series reflected echo signal generated from the subject 10 via the ultrasonic probe 12, and amplifies the received reflected echo signal with a predetermined gain to generate an RF signal (received signal). It has the function to generate.
  • the ultrasonic transmission / reception control unit 18 controls the transmission unit 14 and the reception unit 20 to transmit / receive ultrasonic waves to / from the subject 10 via the ultrasonic probe 12.
  • the phasing addition unit 22 performs phasing addition of the reflected echo signals received by the reception unit 20.
  • the phasing addition unit 22 inputs the RF signal amplified by the reception unit 20 and performs phase control, and forms an ultrasonic beam at one point or a plurality of convergence points to form an RF signal which is ultrasonic tomographic data. Generate frame data in time series.
  • the tomographic image construction unit 24 inputs the data of the tomographic part of the subject 10, specifically the RF signal frame data from the phasing addition unit 22, and performs gain correction, log compression, detection, contour enhancement, filter processing, etc. Signal processing is performed to construct tomographic image data (for example, a black and white grayscale tomographic image of the subject 10).
  • the tomographic image construction unit 24 includes an A / D converter that converts tomographic image data into a digital signal, a frame memory that stores a plurality of converted tomographic image data in time series, and a control controller. It is comprised including.
  • the tomographic image data in the subject 10 stored in the frame memory is acquired as one image, and the acquired tomographic image data is read out in synchronization with the television.
  • the RF signal frame data selection unit 30 stores the RF signal frame data output from the phasing addition unit 22, and selects at least two (a set) of RF signal frame data from the stored RF signal frame data group .
  • the RF signal frame data selection unit 30 sequentially stores the RF signal frame data generated based on the time series from the phasing addition unit 22, that is, based on the frame rate of the image, and the stored RF signal frame data (N) Is selected as the first data and at the same time, one RF signal frame data (N-1, N-2, N-3... Select X).
  • N, M, and X are index numbers given to the RF signal frame data, and are natural numbers.
  • the displacement measuring unit 32 measures the displacement of the living tissue of the subject 10. Specifically, the displacement measuring unit 32 is one-dimensional or two-dimensional from one set of data selected by the RF signal frame data selecting unit 30, that is, RF signal frame data (N) and RF signal frame data (X). Correlation processing is performed to obtain a vector indicating displacement in the living tissue corresponding to each measurement point of the tomographic image, that is, a one-dimensional or two-dimensional displacement distribution related to the direction and magnitude of the displacement.
  • a block matching method or a phase gradient method is used for detecting the vector.
  • an image is divided into blocks each consisting of N ⁇ N pixels, for example, focusing on blocks in a predetermined area (for example, a parameter acquisition area described later), and closest to the block of interest in the current frame.
  • the current block is searched from the previous frame, and referring to this, predictive coding, that is, processing for determining the sample value by the difference is performed.
  • the movement amount of the wave is calculated from the phase information of the wave of the received signal, the displacement of each measurement point of the tomographic image is obtained, and the vector is detected.
  • a pressure measurement unit (not shown) is used to measure the stress at the measurement point inside the subject 10 based on the pressure detected by a pressure sensor or the like provided between the ultrasonic transmission / reception surface of the ultrasonic probe 12 and the subject 10. Measure.
  • the elasticity information calculation unit 34 obtains tissue strain or elastic modulus at the tomographic site based on the ultrasonic tomographic data of the tomographic site of the subject 10.
  • the elasticity information calculation unit 34 is based on displacement information of the living tissue measured by the displacement measurement unit 32 using the RF signal frame data selected by the RF signal frame data selection unit 30, for example, a movement vector.
  • the strain and elastic modulus of the living tissue corresponding to each measurement point on the tomographic image are calculated.
  • the elasticity information calculation unit 34 also takes into account the pressure value output from the pressure measurement unit.
  • the strain data is calculated by spatially differentiating the movement amount of the living tissue, for example, the displacement.
  • the Young's modulus Ym determines the elastic modulus of the biological tissue corresponding to each measurement point of the tomographic image, two-dimensional elastic image data can be obtained continuously.
  • the Young's modulus is a ratio of a simple tensile stress applied to the object and a strain generated in parallel with the tension.
  • the elastic image construction unit 36 constructs an elastic image at the tomographic site based on the strain or elastic modulus obtained by the elastic information calculation unit 34.
  • the elastic image construction unit 36 includes a frame memory and an image processing unit, stores elastic frame data in the frame memory, and performs image processing on the stored frame data.
  • the elastic image construction unit 36 has a function of adding hue information to the elastic frame data, and based on the elastic frame data, the three primary colors of light are red (R), green (G), and blue (B ) Is converted into image data.
  • the elasticity image construction unit 36 converts elasticity data having a large strain into a red code, and converts elasticity data having a small strain into a blue code.
  • the image composition unit 26 includes a frame memory, an image processing unit, and an image selection unit, and creates a composite image or a parallel image of a tomographic image and an elastic image by a technique represented by ⁇ blending. To do.
  • the frame memory stores tomographic image data from the tomographic image construction unit 24 and elastic image data from the elastic image construction unit 36.
  • the image processing unit synthesizes the tomographic image data and the elasticity image data stored in the frame memory by changing the synthesis ratio.
  • the luminance information and hue information of each pixel of the composite image is obtained by adding the information of the black and white tomographic image and the color elastic image at the composite ratio.
  • the image selection unit selects an image to be displayed from the tomographic image data and elasticity image data in the frame memory and the composite image data of the image processing unit, and causes the image display unit 28 to display the selected image.
  • the image composition unit 26 is controlled by the control unit 44 based on image display conditions and the like set via the operation unit 42.
  • the operation unit 42 includes operation devices such as a mouse, a keyboard, a trackball, a touch pen, and a joystick, and can set image display conditions and the like.
  • the image display unit 28 displays an image such as a tomographic image and an elasticity image selected by the image selection unit of the image composition unit 26.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention includes a tomographic image configuration unit 24 that configures a tomographic image of a diagnostic region of the subject 10 via the ultrasonic probe 12, and an image display unit 28 that displays the tomographic image.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus includes a vector calculation unit that calculates a vector in a two-dimensional direction in an arbitrary region based on a displacement distribution in the arbitrary region of the tomographic image, and the image display unit associates the vector with the arbitrary region. To display.
  • the operator uses the operation unit 42 to set an arbitrary region (reference region, region of interest, etc.) in the tomographic image displayed on the image display unit 28.
  • the control unit 44 causes the vector calculation unit 40 to input the address of the arbitrary area set by the operation unit 42.
  • the vector calculation unit 40 calculates a vector from the displacement distribution in the arbitrary region based on the address of the arbitrary region set by the operation unit 42. That is, the vector calculation unit 40 calculates a vector indicating the direction and magnitude of the displacement of each measurement point in the arbitrary area, and calculates a vector in the arbitrary area based on the set of vectors at each measurement point.
  • the vector calculation unit 40 calculates vectors in the reference region and the region of interest.
  • the reference region is a region serving as a reference in a vector ratio described later, and the region of interest is a region to be compared in the vector ratio, that is, a region that the operator wants to observe and diagnose.
  • the vector analysis unit 50 for analyzing a vector in an arbitrary area will be described.
  • the vector analysis unit 50 calculates a vector ratio of the vector of the region of interest to the vector of the reference region based on the vector of the reference region and the vector of the region of interest calculated by the vector calculation unit 40.
  • the ratio calculation unit 54, the vector ratio distribution generation unit 56 that generates a vector ratio distribution indicating the distribution of the vector ratio based on the vector ratio calculated by the vector ratio calculation unit 54, and the region of interest calculated by the vector calculation unit 40
  • a rotation characteristic calculation unit 58 that calculates the rotation characteristic of the region of interest based on the vectors.
  • the displacement measurement unit 32 which is a previous processing unit of the vector calculation unit 40, is used to track the displacement in the Y direction necessary for constructing the elastic image of the biological tissue and the lateral movement of the received signal.
  • Directional displacement is detected for each measurement point (pixel) in the tomographic image.
  • the displacement measurement unit 32 is configured to perform arbitrary RF signal frame data (previous frame) and arbitrary RF signal frame data (following frame) temporally future than the RF signal frame data. It is possible to detect the movement region in the subsequent frame with respect to the region as a displacement in the X direction and the Y direction by performing calculations such as SAD (Sum Absolute Difference) and autocorrelation.
  • SAD Sud Absolute Difference
  • the area in the previous frame surrounded by the broken line moves to the area surrounded by the solid line in the subsequent frame.
  • the center point of the area in the previous frame (point indicated by the dark color in the broken line) moves by ⁇ x in the X direction and ⁇ y in the Y direction in the subsequent frame, and the center point of the area (in the dark color in the solid line). It is a point).
  • the displacement from the previous frame to the subsequent frame of the pixels constituting such a pixel region in other words, the direction and magnitude of the current displacement is shown for each pixel as a vector.
  • the displacement of the pixels constituting the pixel area from the previous frame to the subsequent frame is indicated by a vector having substantially the same size in the diagonally lower right direction in any pixel.
  • the Y direction corresponds to the transmission direction of the ultrasonic beam with respect to the living tissue
  • the X direction corresponds to a direction orthogonal to the Y direction on the tomographic image or the elastic image displayed on the image display unit 28.
  • the vector calculation in the vector calculation unit 40 will be described.
  • the reference region 80 and the region of interest 82 are set on the tomographic image.
  • the vector calculation unit 40 calculates the vector feature amount in the X direction and the vector feature amount in the Y direction in the reference region 80 and the region of interest 82.
  • the vector feature amount is a value indicating the feature of a set of vectors at each measurement point of the reference region 80 and the region of interest 82.
  • the vector feature amount is, for example, an average value or median value of vectors.
  • description will be made assuming that the vector feature amount is an average value.
  • the vector calculation unit 40 decomposes the vector of each measurement point in the reference region 80 into an X direction component and a Y direction component. Then, the vector calculation unit 40 adds the X-direction component and the Y-direction component of the vector of each measurement point in the reference region 80, respectively, and adds the X-direction component vector sum and the Y-direction component in the reference region 80. Calculate the sum of the vectors. Then, the vector calculation unit 40 divides the total sum of the component vectors in the X direction and the total sum of the component vectors in the Y direction in the reference region 80 by the number of measurement points (number of pixels) in the reference region 80.
  • the vector calculation unit 40 can calculate the average value of the X-direction component vectors and the average value of the Y-direction component vectors in the reference region 80.
  • the average value of the vectors in the X direction and the Y direction in the reference region 80 is set as the feature amount (X1, Y1) of the vector in the X direction and the Y direction.
  • the vector calculation unit 40 decomposes the vector of each measurement point in the region of interest 82 into an X-direction component and a Y-direction component. Then, the vector calculation unit 40 adds the X-direction component and the Y-direction component of the vector of each measurement point in the region of interest 82, respectively, and adds the X-direction component vector sum and the Y-direction component in the region of interest 82. Calculate the sum of the vectors. Then, the vector calculation unit 40 divides the total sum of the component vectors in the X direction and the sum of the component vectors in the Y direction in the region of interest 82 by the number of measurement points (number of pixels) in the region of interest 82.
  • the vector calculation unit 40 can calculate the average value of the vector in the X direction and the average value of the vector in the Y direction in the region of interest 82.
  • the average value of the vector in the X direction and the Y direction in the region of interest 82 is set as the feature quantity (X2, Y2) of the vector in the X direction and the Y direction.
  • the vector ratio calculation unit 54 calculates a vector ratio of the vector feature amount of the region of interest 82 to the vector feature amount of the reference region 80 calculated by the vector calculation unit 40. For example, the vector ratio calculation unit 54 calculates the vector ratio of the average value of the vector of the region of interest 82 to the average value of the vector of the reference region 80 calculated by the vector calculation unit 40.
  • the vector ratio calculation unit 54 calculates the vector ratio of the feature amount of the vector of the region of interest 82 to the feature amount of the vector of the reference region 80 in the component in the X direction and the component in the Y direction, as shown in the following equation: The vector ratio of the vector feature quantity of the region of interest 82 to the vector feature quantity of the reference region 80 in FIG.
  • the operator can grasp how the region of interest 82 moves in the X direction with respect to the reference region 80 from the vector ratio of the X direction component calculated by the vector ratio calculation unit 54. For example, the operator can grasp whether the region of interest 82 is laterally shifted from the reference region 80 by paying attention to the vector ratio of the components in the X direction.
  • the operator can grasp how the region of interest 82 moves in the Y direction with respect to the reference region 80 from the vector ratio of the components in the Y direction calculated by the vector ratio calculation unit 54. . For example, if the operator pays attention to the vector ratio of the components in the Y direction, the operator can grasp whether or not the region of interest 82 is attenuated in compression with respect to the reference region 80.
  • the region of interest 82 when the region of interest 82 is a hard region and is infiltrated, the region of interest 82 is intertwined with the surrounding tissue of the region of interest 82, so the same with respect to the reference region 80. Will move in the direction. Therefore, the vector ratio of the X-direction component and the vector ratio of the Y-direction component calculated by the vector ratio calculation unit 54 are both 1 or a value close to 1.
  • the region of interest 82 when the region of interest 82 is a hard region, but does not infiltrate, the region of interest 82 does not entangle with the surrounding tissue of the region of interest 82. Do not move in the same direction. Therefore, the vector ratio of the component in the X direction and the vector ratio of the component in the Y direction calculated by the vector ratio calculation unit 54 are not 1.
  • the vector ratio distribution creating unit 56 creates a vector ratio distribution of the vector ratio (X2 / X1) of the X direction component calculated by the vector ratio calculating unit 54 and the vector ratio (Y2 / Y1) of the Y direction component. Details of the vector ratio distribution will be described later.
  • the rotation characteristic calculation unit 58 calculates the rotation characteristic of the region of interest 82 from the X-direction component vector of the region of interest 82 and the Y-direction component vector of the region of interest 82.
  • a rotation characteristic threshold value for specifying that the region of interest 82 is rotating is set in the rotation characteristic calculation unit 58.
  • the rotation characteristic threshold is a value for discriminating that both the average value (feature value) of the vector in the X direction in the region of interest 82 and the average value (feature value) of the vector in the Y direction component are both close to 0. Is set. For example, a range of ( ⁇ a to + a) is set as the rotation characteristic threshold value. a is an arbitrary integer or decimal. The operator can arbitrarily set a using the operation unit 42.
  • the characteristic calculation unit 58 calculates the region of interest 82 as “with rotation”. Both the average value (feature value) of the vector in the X direction in the region of interest 82 and the average value (feature value) of the vector in the Y direction component do not satisfy the rotation characteristic threshold and are not close to zero.
  • the rotation characteristic calculation unit 58 calculates the region of interest 82 as “no rotation”.
  • the region of interest 82 when the region of interest 82 is a hard region and is infiltrated, the region of interest 82 is intertwined with the surrounding tissue of the region of interest 82.
  • the rotation characteristic calculation unit 58 calculates the region of interest 82 as “no rotation”.
  • the region of interest 82 when the region of interest is not infiltrated, the region of interest 82 does not entangle with the surrounding tissue of the region of interest 82, and therefore does not move in the same direction with respect to the reference region 80.
  • the average value (feature value) of the X direction component vector and the average value of the Y direction component vector in the region of interest 82 Both feature values satisfy the rotation characteristic threshold (-a to + a).
  • the rotation characteristic calculation unit 58 calculates the region of interest 82 as “with rotation”.
  • the determination unit 52 infiltrates the surrounding tissue (the reference region 80). It is determined that The operator can carefully observe that the region of interest 82 is likely to be a malignant tumor.
  • the determination unit 52 infiltrates the surrounding tissue (reference region 80). Judge that there is no.
  • FIG. S100 A flowchart showing the operation of the present embodiment is shown in FIG. S100: A tomographic image is displayed on the image display unit 28.
  • FIG. 6 shows a display form of the image display unit 28 that displays a combined image obtained by combining a tomographic image and an elastic image and a tomographic image in parallel.
  • normal tissue 70 and tumor tissue 72 which are morphological information, are displayed.
  • the hard tissue 74 that is the hardness information in the elastic image is displayed so as to be superimposed on the tumor tissue 72 in the tomographic image.
  • the portion where the tumor tissue 72 and the hardened tissue 74 overlap is displayed in deep blue.
  • the operator can observe that the portion displayed in deep blue may be a malignant tumor.
  • the operator sets the reference region 80 in the region including the normal tissue 70 and sets the region of interest 82 in the region including the hardened tissue 74.
  • the elasticity information calculation unit 34 calculates the ratio of the elasticity information in the region of interest 82 with respect to the set reference region 80. Then, as shown in FIG. 6, the image display unit 28 displays the change over time in the ratio of elasticity information in a graph.
  • strain is used as elasticity information.
  • the distortion of the reference region 80 is ⁇ 1 and the distortion of the region of interest 82 is ⁇ 2 .
  • the strain ⁇ 1 of the reference region 80 and the strain ⁇ 2 of the region of interest 82 are average values of strains in the respective regions.
  • Elasticity information calculating unit 34 calculates the ratio of the strain ⁇ 2 / ⁇ 1 (strainratio) .
  • the image display unit 28 displays the strain ratio ⁇ 2 / ⁇ 1 calculated by the elasticity information calculation unit 34 over time.
  • strain is used as elastic information, parameters such as displacement, elastic modulus, and viscosity may be used.
  • the strain ratio ⁇ 2 / ⁇ 1 is a value smaller than 1. In this case, the operator can observe the region of interest 82 more carefully as it may be a malignant tumor. Note that step S102 may be omitted.
  • S104 The operator uses the vector calculation unit 40 to select whether or not to perform vector calculations in the X direction and the Y direction in the reference region 80 and the region of interest 82.
  • the operator uses the operation unit 42 to make the selection.
  • the process proceeds to S106.
  • no vector operation is performed, the entire operation ends.
  • the vector calculation unit 40 calculates the feature quantity of the vector in the X direction and the feature quantity of the vector in the Y direction in the reference region 80 and the region of interest 82. Details are as described above with reference to FIG.
  • the vector ratio calculation unit 54 calculates the vector ratio of the feature amount of the vector of the region of interest 82 to the feature amount of the vector of the reference region 80 calculated by the vector calculation unit 40. Details are as described above with reference to FIG.
  • the image display unit 28 displays a vector ratio distribution based on the vector ratio of the vector feature quantity of the region of interest 82 to the vector feature quantity of the reference region 80 calculated by the vector ratio calculation unit 54.
  • the vector ratio distribution creating unit 56 creates a vector ratio distribution of the vector ratio (X2 / X1) of the components in the X direction calculated by the vector ratio calculating unit 54 and the vector ratio (Y2 / Y1) of the components in the Y direction.
  • the image display unit 28 displays the vector ratio distribution created by the vector ratio distribution creation unit 56.
  • the ratio of components in the X direction is set on the horizontal axis
  • the ratio of components in the Y direction is set on the vertical axis.
  • the vector ratio (X2 / X1) of the component in the X direction calculated by the vector ratio calculating unit 54 and the vector ratio (Y2 / Y1) of the component in the Y direction are plotted. Therefore, the operator can check whether the vector ratio of the X-direction component and the vector ratio of the Y-direction component calculated by the vector ratio calculation unit 54 are close to 1.
  • the image display unit 28 can also display a boundary region 90 indicating whether or not the region of interest 82 has infiltrated the surrounding tissue (reference region 80) along with the vector ratio distribution.
  • the boundary area 90 is an area for determining whether or not the vector ratio of the component in the X direction and the vector ratio of the component in the Y direction are close to 1.
  • the region of interest 82 is a hard region and the vector ratio of the component in the X direction and the vector ratio of the component in the Y direction are both inside the boundary region 90, it can be understood that the surrounding tissue is infiltrated. .
  • the region of interest 82 is a hard region, if both the vector ratio of the component in the X direction and the vector ratio of the component in the Y direction are outside the boundary region 90, it can be understood that the surrounding tissue is not infiltrated. it can.
  • the determination unit 52 determines whether the region of interest 82 is a hard region, and the region 82 of interest is surrounded by whether the vector ratio of the component in the X direction and the vector ratio of the component in the Y direction are inside or outside the boundary region 90. It is determined whether or not the tissue (reference region 80) is infiltrated. When the operation of S110 ends, the entire operation ends.
  • the vector calculation unit 40 that calculates a vector in a two-dimensional direction in an arbitrary region based on the displacement distribution in the arbitrary region of the tomographic image is provided, and the image display unit 28 associates the vector with the arbitrary region. To display. That is, based on the displacement distribution in the arbitrary region of the tomographic image, a vector in the two-dimensional direction in the arbitrary region is calculated and the vector is displayed in association with the arbitrary region. Therefore, the state of the arbitrary region can be obtained based on the displacement distribution in the arbitrary region of the tomographic image.
  • the vector ratio is gradation based on the vector ratio of the vector feature amount at each measurement point of the tomographic image to the vector feature amount of the arbitrary region (reference region 80) of the tomographic image.
  • the point is that a vector ratio image constituting unit 100 constituting the image is provided.
  • the vector ratio calculation unit 54 calculates, for each measurement point, a vector ratio of the vector feature amount at each measurement point with respect to the vector feature amount of the reference area 80 calculated by the vector calculation unit 40.
  • the feature quantity of the vector in the X direction and the Y direction in the reference region 80 calculated by the vector calculation unit 40 is (Xa, Ya).
  • vector feature amounts Y1 to Yn (n is a natural number) in the Y-direction component of each measurement point (pixel) in the tomographic image is a vector for each measurement point. Calculated by the calculation unit 40.
  • the vector ratio calculation unit 54 calculates the vector ratio of the feature quantity of the vector at each measurement point of the tomographic image to the feature quantity of the vector in the reference region 80 in the component in the Y direction, as shown in the following equation.
  • the vector ratio image construction unit 100 constructs a vector ratio image by gradations set based on the vector ratio of the vector feature quantity of each measurement point of the tomographic image to the vector feature quantity of the reference region 80 in the Y direction component. To do. Then, the vector ratio image is displayed on the image display unit 28 as shown in FIG.
  • a gradation setting bar for setting the luminance gradation based on the vector ratio is displayed on the image display unit 28.
  • the gradation setting bar is set so that the higher the vector ratio, the higher the luminance and the vector ratio image are displayed, and the lower the vector ratio, the lower the luminance and the vector ratio image.
  • a numerical value or a mark serving as a reference for the vector ratio can be displayed. For example, a mark having a vector ratio of 1 can be displayed. Therefore, it can be confirmed whether the vector ratio is close to 1 or not with the brightness of the vector ratio image.
  • the boundary range of 1 ⁇ b to 1 + b displayed on the gradation setting bar corresponds to the boundary region 90 for determining whether the vector ratio of the Y direction component is close to 1. Therefore, if the vector ratio image is a hard region and the brightness of the vector ratio image is inside the boundary range, it can be grasped that the surrounding tissue is infiltrated. Although the region of interest 82 is a hard region, if the brightness of the vector ratio image is outside the boundary range, it can be grasped that the surrounding tissue is not infiltrated.
  • the vector ratio image construction unit 100 has the vector ratio (X1 to n / Xa) of the X direction component calculated by the vector ratio calculation unit 54 and the vector ratio (Y1 to n / Ya) of the Y direction component to 1.
  • the brightness of the vector ratio image can also be set depending on whether it is close to.
  • the vector ratio image configuration unit 100 increases the brightness to increase the vector ratio. Construct an image.
  • the vector ratio image construction unit 100 reduces the brightness to the vector ratio. Construct an image.
  • a gradation setting bar for setting a luminance gradation based on the vector ratio and the hardness is displayed on the image display unit 28.
  • the gradation setting bar is set so that the higher the vector ratio, the higher the luminance and the vector ratio image are displayed, and the lower the vector ratio, the lower the luminance and the vector ratio image.
  • the vector ratio image is displayed in blue as the hardness is hard, and the vector ratio image is displayed in red as the hardness is soft.
  • the vector ratio image that is gradation based on the vector ratio of the vector feature amount at each measurement point of the tomographic image to the vector feature amount of the arbitrary region (reference region 80) of the tomographic image. Configure. Therefore, the operator can confirm the state of each measurement point from the vector ratio image.
  • a third embodiment will be described.
  • the difference between the first embodiment and the second embodiment is that the image display unit displays a three-dimensional tomographic image based on the plurality of tomographic images, and based on the displacement distribution in an arbitrary space region of the three-dimensional tomographic image, A vector calculation unit that calculates a vector in a three-dimensional direction in the arbitrary space region, and the image display unit displays the vector in association with the arbitrary space region.
  • a tomographic image storage unit that stores the tomographic image formed by the tomographic image configuration unit 24 together with the acquisition position, and a three-dimensional image based on the tomographic image stored in the tomographic image storage unit and the acquisition position of the tomographic image
  • a tomographic volume data creation unit that performs coordinate transformation and generates tomographic volume data
  • a 3D tomographic image configuration unit that performs volume rendering based on the luminance and opacity of the tomographic volume data to form a 3D tomographic image Yes.
  • the image display unit 28 displays a three-dimensional tomographic image.
  • the operator uses the operation unit 42 to set an arbitrary space area (volume area, 3D area) in the 3D tomographic image displayed on the image display unit 28.
  • the control unit 44 causes the vector calculation unit 40 to input the address of the arbitrary space area set by the operation unit 42.
  • the vector calculation unit 40 calculates a vector from the displacement distribution in the arbitrary space region based on the address of the arbitrary space region set by the operation unit 42. That is, the vector calculation unit 40 calculates a vector indicating the direction and magnitude of displacement of each measurement point in the arbitrary space area, and calculates a vector in the arbitrary space area based on the set of vectors at each measurement point.
  • the vector calculation unit 40 calculates vectors in the 3D reference region and the 3D region of interest.
  • the three-dimensional reference region is a spatial region that serves as a reference in the vector ratio described later, and the three-dimensional region of interest is a spatial region to be compared in the vector ratio, that is, a spatial region that the operator wants to observe and diagnose.
  • the vector analysis unit 50 for analyzing a vector in an arbitrary space area will be described.
  • the vector analysis unit 50 calculates the 3D region of interest relative to the 3D reference region vector based on the 3D reference region vector and the 3D region of interest vector calculated by the vector calculation unit 40.
  • a vector ratio calculation unit 54 that calculates a vector ratio of vectors
  • a vector ratio distribution generation unit 56 that generates a vector ratio distribution indicating a distribution of vector ratios based on the vector ratio calculated by the vector ratio calculation unit 54
  • a vector calculation A rotation characteristic calculation unit 58 that calculates the rotation characteristic of the three-dimensional region of interest based on the vector of the three-dimensional region of interest calculated by the unit 40.
  • the displacement measurement unit 32 which is a previous processing unit of the vector calculation unit 40, is used to track the displacement in the Y direction necessary for constructing the elastic image of the biological tissue and the lateral movement of the received signal.
  • the displacement in the direction and the Z direction is detected for each measurement point (pixel) in the three-dimensional tomographic image.
  • the vector calculation unit 40 calculates the vector feature amount in the X direction, the vector in the Y direction, and the vector feature amount in the Z direction in the three-dimensional reference region and the three-dimensional region of interest.
  • the vector feature amount is a value indicating the feature of the vector set at each measurement point in the three-dimensional reference region and the three-dimensional region of interest.
  • the vector feature amount is, for example, an average value or median value of vectors.
  • the vector calculation unit 40 decomposes the vector of each measurement point in the 3D reference region and the 3D region of interest into an X-direction component, a Y-direction component, and a Z-direction component.
  • the vector calculation unit 40 adds the X-direction component, the Y-direction component, and the Z-direction component of the vector of each measurement point in the three-dimensional reference region and the three-dimensional region of interest, respectively. Calculate the sum of the vector of the X direction component, the sum of the vector of the Y direction component, and the sum of the vector of the Z direction component in the dimensional region of interest.
  • the vector calculation unit 40 calculates the sum of the vector of the X direction component, the sum of the vector of the Y direction component, and the sum of the vector of the Z direction component in the 3D reference region and the 3D region of interest as the 3D reference region. Divide by the number of measurement points (pixels) in the 3D region of interest.
  • the vector calculation unit 40 calculates the average value of the X-direction component vector, the average value of the Y-direction component vector, and the average value of the Z-direction component vector in the three-dimensional reference region and the three-dimensional region of interest. Can be calculated.
  • an average value of vectors in the X direction, Y direction, and Z direction in the three-dimensional reference region is set as a feature amount (X1, Y1, Z1) of vectors in the X direction, Y direction, and Z direction.
  • An average value of vectors in the X direction, Y direction, and Z direction in the three-dimensional region of interest is defined as a feature quantity (X2, Y2, Z2) of vectors in the X direction, Y direction, and Z direction.
  • the vector ratio calculation unit 54 calculates the vector ratio of the feature amount of the vector of the three-dimensional region of interest to the feature amount of the vector of the three-dimensional reference region calculated by the vector calculation unit 40. For example, the vector ratio calculation unit 54 calculates the vector ratio of the average value of the vectors of the three-dimensional region of interest to the average value of the vectors of the three-dimensional reference region calculated by the vector calculation unit 40.
  • the vector ratio calculation unit 54 calculates the vector ratio of the feature quantity of the vector in the three-dimensional region of interest to the feature quantity of the vector in the three-dimensional reference region in the component in the X direction, and the Y direction The vector ratio of the vector feature of the 3D region of interest to the feature of the vector of the 3D reference region in the component of, and the vector feature of the 3D region of interest to the feature of the vector of the 3D reference region in the component in the Z direction The quantity vector ratio is calculated respectively.
  • the image display unit includes the vector calculation unit that calculates the vector in the three-dimensional direction in the arbitrary space region based on the displacement distribution in the arbitrary space region of the three-dimensional tomographic image. Display in association with the area. Therefore, the state of the arbitrary space region can be obtained based on the displacement distribution in the arbitrary space region of the three-dimensional tomographic image.
  • the state of the arbitrary region or the arbitrary space region can be obtained based on the displacement distribution in the arbitrary region or the arbitrary space region of the tomographic image, and the ultrasonic image in the subject is obtained using the ultrasonic wave. It is useful as an ultrasonic diagnostic apparatus for displaying and an ultrasonic display method.

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Abstract

　断層画像の任意領域における変位分布に基づいて、任意領域の状態を求める超音波診断装置及び超音波表示方法を提供する。　超音波探触子12を介して被検体10の診断部位の断層画像を構成する断層画像構成部24と、断層画像を表示する画像表示部28とを備えた超音波診断装置において、断層画像の任意領域における変位分布に基づいて、任意領域における2次元方向のベクトルを演算するベクトル演算部40を備え、画像表示部28はベクトルを任意領域と関連付けて表示する。

Description

超音波診断装置及び超音波表示方法
　本発明は、超音波を利用して被検体内の超音波画像を表示する超音波診断装置及び超音波表示方法に関する。
　超音波診断装置は、超音波探触子により被検体内部に超音波を送信し、被検体内部から生体組織の構造に応じた超音波の反射エコー信号を受信し、被検体内の超音波画像を構成して表示する(特許文献1及び2参照)。
　超音波診断装置の応用機能の一つとして、2次元又は3次元の局所領域の時系列的な類似性を演算する機能、いわゆるパターンマッチングの機能を備えて心筋等の組織をトラッキングする技術が知られている。例えば、特許文献1には、トラッキングから得られた血管径とその変化速度の相関に基づいて、運動の周期性を診断情報に結び付けることについて記載されている。また、特許文献2には、パターンマッチングの探索範囲を適正化し、運動の規則性を確認することが提案されている。
特開2002-17728号公報 特許第4659974号公報
　特許文献1及び2に記載されたトラッキング技術は、血管壁や心筋における局所の計測点の変位の計測に関するものであり、弾性演算方向に沿った変位データを用いた手法である。しかしながら、例えば、乳腺や肝臓などを含む断層画像の任意領域(2次元領域)の各計測点において2次元方向の変位が不規則に発生してしまう可能性がある。よって、計測点におけるトラッキング技術では、操作者が任意領域の状態を正確に把握することができないと考えられる。
　本発明は、断層画像の任意領域又は任意空間領域における変位分布に基づいて、任意領域又は任意空間領域の状態を求めることを目的とする。
　上記の課題を解決するため、本発明の超音波診断装置及び超音波表示方法は、断層画像の任意領域における変位分布に基づいて、任意領域における2次元方向のベクトルを演算し、ベクトルを任意領域と関連付けて表示する。また、3次元断層画像の任意空間領域における変位分布に基づいて、任意空間領域における3次元方向のベクトルを演算する。
　本発明によれば、断層画像の任意領域又は任意空間領域における変位分布に基づいて、任意領域又は任意空間領域の状態を求めることができる。
本発明の超音波診断装置の構成を例示するブロック図。 本発明のベクトル分析部の構成を例示するブロック図。 本発明の変位計測部における変位検出手法を例示する模式図。 本発明のベクトル分析部の分析手法を例示する模式図。 本発明の超音波診断装置の動作を示すフローチャート。 本発明の第1の実施形態における画像を例示する図。 本発明の第1の実施形態における画像を例示する図。 本発明の第2の実施形態における構成を例示する図。 本発明の第2の実施形態における画像を例示する図。 本発明の第2の実施形態における画像を例示する図。
　(第1の実施形態)
　以下、本発明の超音波診断装置について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施形態の超音波診断装置を例示するブロック図である。
　図1に示すように、本実施形態に係る超音波診断装置は、被検体10に当接させて用いる超音波探触子12と、超音波探触子12を介して被検体10に時間間隔をおいて超音波を繰り返し送信する送信部14と、被検体10から発生する時系列の反射エコー信号を受信する受信部20と、送信部14と受信部20を制御する超音波送受信制御部18と、受信された反射エコーを整相加算してRF信号フレームデータを時系列に生成する整相加算部22と、整相加算部22で生成されたRF信号フレームデータに基づいて断層画像を構成する断層画像構成部24と、断層画像と他の画像を合成する画像合成部26と、画像合成部26から出力される画像を表示する画像表示部28と、少なくとも2枚のRF信号フレームデータを選択するRF信号フレームデータ選択部30と、選択されたRF信号フレームデータを用いて被検体10の生体組織の変位を計測する変位計測部32と、変位計測部32で計測された変位から弾性情報を求める弾性情報演算部34と、弾性情報演算部34で演算した弾性情報から弾性画像を構成する弾性画像構成部36と、変位計測部32で計測された各計測点における変位から任意領域のベクトルを演算するベクトル演算部40と、任意領域のベクトルを分析するベクトル分析部50と、任意領域のベクトルの状態を判定する判定部52と、操作者が操作するための操作部42と、操作部42の操作に応じて各構成要素を制御する制御部44とを備えている。図1で示す破線は、超音波診断装置の本体を示すものである。
　超音波探触子12は、複数の振動子を配設して形成されており、接触させた被検体10に振動子を介して超音波を送受信する。送信部14は、超音波探触子12を駆動して超音波を発生させるための送波パルスを生成するとともに、送信される超音波の収束点をある深さに設定、超音波探触子12を介して被検体10に時間間隔をおいて超音波を繰り返し送信する。
　受信部20は、被検体10から発生する時系列の反射エコー信号を超音波探触子12を介して受信し、受信した反射エコー信号について所定のゲインで増幅してRF信号(受波信号)を生成する機能を有している。超音波送受信制御部18は、送信部14及び受信部20を制御し、超音波探触子12を介して被検体10に対して超音波を送受信させる。整相加算部22は、受信部20で受信された反射エコー信号を整相加算する。その際、整相加算部22は、受信部20で増幅されたRF信号を入力して位相制御し、一点又は複数の収束点に対し超音波ビームを形成して超音波断層データであるRF信号フレームデータを時系列に生成する。
　断層画像構成部24は、被検体10の断層部位のデータ、具体的には整相加算部22からのRF信号フレームデータを入力してゲイン補正、ログ圧縮、検波、輪郭強調、フィルタ処理等の信号処理を行い、断層画像データ(例えば、被検体10の白黒の濃淡断層画像)を構成する。また、断層画像構成部24は、図示はしないが、断層画像データをデジタル信号に変換するA/D変換器と、変換された複数の断層画像データを時系列に記憶するフレームメモリと、制御コントローラを含んで構成されている。フレームメモリに記憶された被検体10内の断層画像データが1画像として取得され、取得された断層画像データがテレビ同期で読み出される。
　RF信号フレームデータ選択部30は、整相加算部22から出力されるRF信号フレームデータを記憶し、記憶されたRF信号フレームデータ群から少なくとも2枚(一組)のRF信号フレームデータを選択する。例えば、RF信号フレームデータ選択部30は、整相加算部22から時系列、すなわち画像のフレームレートに基づいて生成されるRF信号フレームデータを順次記憶し、記憶されたRF信号フレームデータ(N)を第1のデータとして選択すると同時に、時間的に過去に記憶されたRF信号フレームデータ群(N－1、N－2、N－3…N―M)の中から1つのRF信号フレームデータ(X)を選択する。なお、N、M、Xは、RF信号フレームデータに付されたインデックス番号であり、自然数とする。
　変位計測部32は、被検体10の生体組織の変位を計測する。具体的に説明すると、変位計測部32は、RF信号フレームデータ選択部30により選択された1組のデータ、すなわちRF信号フレームデータ(N)及びRF信号フレームデータ(X)から1次元あるいは2次元相関処理を行って、断層画像の各計測点に対応する生体組織における変位を示すベクトル、すなわち変位の方向と大きさに関する1次元又は2次元変位分布を求める。ここで、ベクトルの検出にはブロックマッチング法もしくは位相勾配法を用いる。ブロックマッチング法においては、画像を例えばN×N画素からなるブロックに分け、所定領域(例えば、後述するパラメータ取得領域)内のブロックに着目し、現フレーム中の着目しているブロックに最も近似しているブロックを前のフレームから探し、これを参照して予測符号化、すなわち差分により標本値を決定する処理を行う。
　これにより、断層画像の各計測点の変位を求め、ベクトルの検出を行う。位相勾配法においては、受信信号の波の位相情報からその波の移動量を算出して断層画像の各計測点の変位を求め、ベクトルの検出を行う。
　図示しない圧力計測部は、超音波探触子12の超音波送受信面と被検体10との間に設けられた圧力センサ等により検出された圧力に基づいて、被検体10内部の計測点における応力を計測する。
　弾性情報演算部34は、被検体10の断層部位の超音波断層データに基づいて、断層部位における組織の歪み又は弾性率を求める。本実施形態において、弾性情報演算部34は、RF信号フレームデータ選択部30により選択されたRF信号フレームデータを用いて変位計測部32で計測された生体組織の変位情報、例えば移動ベクトルに基づいて断層画像上の各計測点に対応する生体組織の歪みや弾性率を演算する。なお、生体組織の歪みや弾性率を演算する際、弾性情報演算部34は、圧力計測部から出力される圧力値も加味している。
　このとき、歪みのデータは、生体組織の移動量、例えば変位を空間微分することによって算出される。また、弾性率のデータは、圧力の変化を歪みの変化で除することによって算出される。例えば、変位計測部32により計測された変位をL(X)、圧力計測部により計測された圧力をP(X)とすると、歪みΔS(X)は、L(X)を空間微分することによって算出することができるから、ΔS(X)＝ΔL(X)／ΔXという式を用いて求められる。また、弾性率データのヤング率Ym(X)は、Ym＝ΔP(X)／ΔS(X)という式によって求められる。このヤング率Ymから断層画像の各計測点に相当する生体組織の弾性率が求められるので、2次元の弾性画像データを連続的に得ることができる。なお、ヤング率とは、物体に加えられた単純引張り応力と、引張りに平行に生じる歪みに対する比である。
　弾性画像構成部36は、弾性情報演算部34で求めた歪み又は弾性率に基づいて断層部位における弾性画像を構成する。弾性画像構成部36は、フレームメモリと画像処理部とを含んで構成されており、弾性フレームデータをフレームメモリに記憶し、記憶されたフレームデータに対し画像処理を行うようになっている。
　また、弾性画像構成部36は、弾性フレームデータに色相情報を付与する機能を有しており、弾性フレームデータに基づいて光の3原色である赤(R)、緑(G)、青(B)を付した画像データに変換する。例えば、弾性画像構成部36は、歪みが大きい弾性データを赤色コードに変換し、歪みが小さい弾性データを青色コードに変換する。
　画像合成部26は、フレームメモリと、画像処理部と、画像選択部を備えて構成されており、αブレンディングに代表されるような手法にて断層画像と弾性画像の合成画像又は並列画像を作成する。フレームメモリは、断層画像構成部24からの断層画像データと弾性画像構成部36からの弾性画像データとを記憶する。また、画像処理部は、フレームメモリに記憶された断層画像データと弾性画像データとを合成割合を変更して合成する。合成画像の各画素の輝度情報及び色相情報は、白黒断層画像とカラー弾性画像の各情報を合成割合で加算したものとなる。
　さらに、画像選択部は、フレームメモリ内の断層画像データと弾性画像データ及び画像処理部の合成画像データのうちから表示する画像を選択し、画像表示部28に表示させる。なお、画像合成部26は、操作部42を介して設定された画像表示条件等に基づいて制御部44によって制御されている。操作部42は、マウス、キーボード、トラックボール、タッチペン、ジョイスティック等の操作デバイスを備えており、画像表示条件等の設定を行うことができる。
　画像表示部28は、画像合成部26の画像選択部により選択された断層画像及び弾性画像等の画像を表示する。
　ここで、本発明の超音波診断装置は、超音波探触子12を介して被検体10の診断部位の断層画像を構成する断層画像構成部24と、断層画像を表示する画像表示部28とを備えた超音波診断装置において、断層画像の任意領域における変位分布に基づいて、任意領域における2次元方向のベクトルを演算するベクトル演算部40を備え、画像表示部28はベクトルを任意領域と関連付けて表示する。
　操作者は、まず、操作部42を用いて、画像表示部28に表示されている断層画像に任意領域(基準領域、関心領域など)を設定する。制御部44は、操作部42によって設定された任意領域のアドレスをベクトル演算部40に入力させる。ベクトル演算部40は、操作部42によって設定された任意領域のアドレスに基づいて、任意領域における変位分布からベクトルを演算する。すなわち、ベクトル演算部40は、任意領域の各計測点の変位の方向と大きさを示すベクトルをそれぞれ演算し、各計測点におけるベクトルの集合に基づいて任意領域のベクトルを演算する。
　操作部42によって、断層画像に基準領域と関心領域が任意領域として設定された場合、ベクトル演算部40は、基準領域と関心領域におけるベクトルを演算する。基準領域とは、後述するベクトル比における基準となる領域であり、関心領域とは、ベクトル比における比較対象の領域、すなわち操作者が観察及び診断したい領域である。
　ここで、任意領域のベクトルを分析するベクトル分析部50について説明する。図2に示すように、ベクトル分析部50は、ベクトル演算部40で演算された基準領域のベクトルと関心領域のベクトルに基づいて、基準領域のベクトルに対する関心領域のベクトルのベクトル比を演算するベクトル比演算部54と、ベクトル比演算部54で演算されるベクトル比に基づいてベクトル比の分布を示すベクトル比分布を作成するベクトル比分布作成部56と、ベクトル演算部40で演算された関心領域のベクトルに基づいて関心領域の回転特性を演算する回転特性演算部58とを有している。
　ここで、ベクトル演算部40の前段の処理部である変位計測部32は、生体組織の弾性画像を構成するために必要なY方向の変位と、受信信号の横の動きを追跡するためのX方向の変位を、断層画像の各計測点(ピクセル)ごとに検出している。
　図3に示すように、変位計測部32は、所定のRF信号フレームデータ(前フレーム)と該RF信号フレームデータよりも時間的に未来のRF信号フレームデータ(後フレーム)において、前フレームの任意領域に対する後フレームでの移動領域をSAD(Sum of Absolute Difference)や自己相関等の演算を行うことで、X方向及びY方向の変位として検出することが可能である。
　例えば、X方向に3ピクセル、Y方向に3ピクセルで構成される領域(3×3のピクセル領域)において、破線で囲んだ前フレームでの領域が後フレームでは実線で囲んだ領域へ移動したとする。この場合、前フレームでの領域の中心点(破線内の濃色で示す点)は、後フレームにおいてX方向にΔx、Y方向にΔyだけ移動し、領域の中心点(実線内の濃色で示す点)となっている。そして、かかるピクセル領域を構成するピクセルの前フレームから後フレームに至る変位、換言すれば、現在の変位の方向と大きさがベクトルとしてピクセルごとに示されている。ピクセル領域を構成するピクセルの前フレームから後フレームに至る変位は、いずれのピクセルも右斜め下方向へほぼ同一の大きさのベクトルで示される。なお、Y方向は、生体組織に対する超音波ビームの送信方向に相当し、X方向は、画像表示部28に表示される断層画像上又は弾性画像上でY方向と直交する方向に相当する。
　ここで、ベクトル演算部40におけるベクトル演算について説明する。図4に示すように、基準領域80と関心領域82が断層画像上に設定されている。ベクトル演算部40は、基準領域80と関心領域82において、X方向におけるベクトルの特徴量とY方向におけるベクトルの特徴量を演算する。ベクトルの特徴量とは、基準領域80と関心領域82の各計測点におけるベクトルの集合の特徴を示す値である。ベクトルの特徴量は、例えば、ベクトルの平均値、中央値などである。ここでは、ベクトルの特徴量が平均値であるとして説明する。
　具体的には、ベクトル演算部40は、基準領域80における各計測点のベクトルをX方向の成分とY方向の成分に分解する。そして、ベクトル演算部40は、基準領域80における各計測点のベクトルのX方向の成分とY方向の成分をそれぞれ加算して、基準領域80におけるX方向の成分のベクトルの総和とY方向の成分のベクトルの総和を演算する。そして、ベクトル演算部40は、基準領域80におけるX方向の成分のベクトルの総和とY方向の成分のベクトルの総和を基準領域80における計測点数(ピクセル数)で割る。このようにして、ベクトル演算部40は、基準領域80におけるX方向の成分のベクトルの平均値とY方向の成分のベクトルの平均値を演算することができる。ここでは、基準領域80におけるX方向とY方向のベクトルの平均値を、X方向とY方向のベクトルの特徴量(X1，Y1)とする。
　同様にして、ベクトル演算部40は、関心領域82における各計測点のベクトルをX方向の成分とY方向の成分に分解する。そして、ベクトル演算部40は、関心領域82における各計測点のベクトルのX方向の成分とY方向の成分をそれぞれ加算して、関心領域82におけるX方向の成分のベクトルの総和とY方向の成分のベクトルの総和を演算する。そして、ベクトル演算部40は、関心領域82におけるX方向の成分のベクトルの総和とY方向の成分のベクトルの総和を関心領域82における計測点数(ピクセル数)で割る。このようにして、ベクトル演算部40は、関心領域82におけるX方向の成分のベクトルの平均値とY方向の成分のベクトルの平均値を演算することができる。ここでは、関心領域82におけるX方向とY方向のベクトルの平均値を、X方向とY方向のベクトルの特徴量(X2，Y2)とする。
　ベクトル比演算部54は、ベクトル演算部40で演算された基準領域80のベクトルの特徴量に対する関心領域82のベクトルの特徴量のベクトル比を演算する。例えば、ベクトル比演算部54は、ベクトル演算部40で演算された基準領域80のベクトルの平均値に対する関心領域82のベクトルの平均値のベクトル比を演算する。
　具体的には、ベクトル比演算部54は、下記式に示すように、X方向の成分における基準領域80のベクトルの特徴量に対する関心領域82のベクトルの特徴量のベクトル比と、Y方向の成分における基準領域80のベクトルの特徴量に対する関心領域82のベクトルの特徴量のベクトル比とをそれぞれ演算する。
　｛数1｝
　X方向の成分のベクトル比＝X2(関心領域)／X1(基準領域)
　Y方向の成分のベクトル比＝Y2(関心領域)／Y1(基準領域)
　操作者は、ベクトル比演算部54で演算されたX方向の成分のベクトル比から基準領域80に対して関心領域82がX方向にどのように移動しているのかを把握することができる。例えば、操作者は、X方向の成分のベクトル比に着目すれば、関心領域82が基準領域80に対して横ずれしているかを把握することができる。
　また、操作者は、ベクトル比演算部54で演算されたY方向の成分のベクトル比から基準領域80に対して関心領域82がY方向にどのように移動しているのかを把握することができる。例えば、操作者は、Y方向の成分のベクトル比に着目すれば、関心領域82が基準領域80に対して圧迫の減衰が生じているかを把握することができる。
　例えば、図4(a)に示すように、関心領域82が硬い領域であり、浸潤している場合、関心領域82が関心領域82の周辺組織と絡み合っているため、基準領域80に対して同じ方向に移動することになる。よって、ベクトル比演算部54で演算されたX方向の成分のベクトル比とY方向の成分のベクトル比は、ともに1になる、若しくは、1に近い値になる。
　また、図4(b)に示すように、関心領域82が硬い領域であるが、浸潤していない場合、関心領域82が関心領域82の周辺組織とは絡み合わないため、基準領域80に対して同じ方向に移動しない。よって、ベクトル比演算部54で演算されたX方向の成分のベクトル比とY方向の成分のベクトル比は、ともに1にならない。
　ベクトル比分布作成部56は、ベクトル比演算部54で演算されたX方向の成分のベクトル比(X2／X1)とY方向の成分のベクトル比(Y2／Y1)のベクトル比分布を作成する。ベクトル比分布についての詳細は後述する。
　回転特性演算部58は、関心領域82のX方向の成分のベクトルと関心領域82のY方向の成分のベクトルから関心領域82の回転特性を演算する。
　具体的には、回転特性演算部58には、関心領域82が回転していると特定するための回転特性閾値が設定されている。回転特性閾値とは、関心領域82におけるX方向の成分のベクトルの平均値(特徴量)とY方向の成分のベクトルの平均値(特徴量)がともに0に近いことを判別するための値として設定される。例えば、(－a～＋a)の範囲が回転特性閾値として設定される。aは任意の整数若しくは小数である。操作者は、操作部42を用いてaを任意に設定することができる。
　関心領域82におけるX方向の成分のベクトルの平均値(特徴量)とY方向の成分のベクトルの平均値(特徴量)がともに回転特性閾値を満たし、0に近い値として判別される場合、回転特性演算部58は関心領域82を「回転あり」と演算する。関心領域82におけるX方向の成分のベクトルの平均値(特徴量)とY方向の成分のベクトルの平均値(特徴量)がともに回転特性閾値を満たさない、0に近くない値であると判別される場合、回転特性演算部58は関心領域82を「回転なし」と演算する。
　例えば、図4(a)に示すように、関心領域82が硬い領域であり、浸潤している場合、関心領域82が関心領域82の周辺組織と絡み合っている。このように、関心領域82の各計測点が同じ方向に移動している場合、関心領域82におけるX方向の成分のベクトルの平均値(特徴量)とY方向の成分のベクトルの平均値(特徴量)がともに回転特性閾値(－a～＋a)を満たさない。この時、回転特性演算部58は、関心領域82を「回転なし」と演算する。
　また、図4(b)に示すように、浸潤していない場合、関心領域82が関心領域82の周辺組織とは絡み合わないため、基準領域80に対して同じ方向に移動しない。このように、関心領域82の各計測点が互いに異なる方向に移動している場合、関心領域82におけるX方向の成分のベクトルの平均値(特徴量)とY方向の成分のベクトルの平均値(特徴量)がともに回転特性閾値(－a～＋a)を満たす。この時、回転特性演算部58は、関心領域82を「回転あり」と演算する。
　判定部52は、関心領域82が硬い領域であり、回転特性演算部58によって関心領域82が「回転なし」と演算された場合、関心領域82は周囲の組織(基準領域80)に浸潤していると判定する。操作者は、関心領域82が悪性腫瘍である可能性が高いとして、注意して観察することができる。判定部52は、関心領域82が硬い領域であり、回転特性演算部58によって関心領域82が「回転あり」と演算された場合、関心領域82は周囲の組織(基準領域80)に浸潤していないと判定する。
　本実施形態の動作を示すフローチャートを図5に示す。
　S100：画像表示部28に断層画像を表示する。図6は、断層画像と弾性画像とが合成された合成画像と断層画像とを並列表示する画像表示部28の表示形態を示すものである。図6に示すように、断層画像では、形態情報である正常組織70と腫瘍組織72が表示されている。また、合成画像では、形態情報である正常組織70と腫瘍組織72に加えて、弾性画像における硬さ情報である硬化組織74が、断層画像における腫瘍組織72に重ね合わせて表示されている。腫瘍組織72が黒色で表示され、硬化組織74が青色で表示されるとすると、腫瘍組織72と硬化組織74が重なる部位に関しては、深い青色で表示されることになる。操作者は、深い青色で表示される部分が悪性腫瘍である可能性があるとして、観察することができる。
　S102：操作者は、操作部42を用いて、正常組織70を含む領域に基準領域80を設定し、硬化組織74を含む領域に関心領域82を設定する。弾性情報演算部34は、設定された基準領域80に対する関心領域82における弾性情報の比を算出する。そして、画像表示部28は、図6に示すように、弾性情報の比の時間変化をグラフで表示する。ここでは、弾性情報として歪みが用いられている。基準領域80の歪みはε1であり、関心領域82の歪みはε2である。基準領域80の歪みε1と関心領域82の歪みε2は、それぞれの領域における歪みの平均値である。弾性情報演算部34は、歪みの比ε2/ε1(strainratio)を演算する。画像表示部28には、弾性情報演算部34で演算された歪みの比ε2/ε1が時間とともに表示される。なお、弾性情報として歪みを用いたが、変位、弾性率、粘性などのパラメータであってもよい。
　硬化組織74の歪みは、正常組織70の歪みに対して小さいため、歪みの比ε2/ε1は、1より小さい値となる。この場合、操作者は、関心領域 82が悪性腫瘍である可能性があるとして、さらに注意して観察することができる。なお、S102のステップは省略することもできる。
　S104：操作者は、ベクトル演算部40を用いて、基準領域80と関心領域82においてX方向とY方向におけるベクトル演算を行なうか否か選択する。操作者は、操作部42を用いて、当該選択を行なう。ベクトル演算を行なう場合、S106に進む。ベクトル演算を行なわない場合、全体の動作が終了する。
　S106：ベクトル演算部40は、基準領域80と関心領域82において、X方向におけるベクトルの特徴量とY方向におけるベクトルの特徴量を演算する。詳細は、図4を用いて上述した通りである。
　S108：ベクトル比演算部54は、ベクトル演算部40で演算された基準領域80のベクトルの特徴量に対する関心領域82のベクトルの特徴量のベクトル比を演算する。詳細は、図4を用いて上述した通りである。
　S110：画像表示部28は、ベクトル比演算部54において演算された基準領域80のベクトルの特徴量に対する関心領域82のベクトルの特徴量のベクトル比に基づくベクトル比分布を表示する。ベクトル比分布作成部56は、ベクトル比演算部54で演算されたX方向の成分のベクトル比(X2／X1)とY方向の成分のベクトル比(Y2／Y1)のベクトル比分布を作成する。
　図7に示すように、画像表示部28は、ベクトル比分布作成部56で作成されたベクトル比分布を表示する。ベクトル比分布は、X方向の成分の比を横軸とし、Y方向の成分の比を縦軸としている。ベクトル比演算部54で演算されたX方向の成分のベクトル比(X2／X1)とY方向の成分のベクトル比(Y2／Y1)がプロットされる。よって、操作者は、ベクトル比演算部54で演算されたX方向の成分のベクトル比とY方向の成分のベクトル比が1に近い値かどうかを確認することができる。
　画像表示部28は、関心領域82が周囲の組織(基準領域80)に浸潤しているかどうかを示す境界領域90をベクトル比分布とともに表示することもできる。境界領域90は、X方向の成分のベクトル比とY方向の成分のベクトル比が1に近い値かどうか判別するための領域である。
　関心領域82が硬い領域であり、X方向の成分のベクトル比とY方向の成分のベクトル比がともに境界領域90の内側であれば、周囲の組織に浸潤していることを把握することができる。関心領域82が硬い領域であるが、X方向の成分のベクトル比とY方向の成分のベクトル比がともに境界領域90の外側であれば、周囲の組織に浸潤していないことを把握することができる。
　判定部52は、関心領域82が硬い領域であり、X方向の成分のベクトル比とY方向の成分のベクトル比が境界領域90の内側であるか、外側にあるかによって、関心領域82が周囲の組織(基準領域80)に浸潤しているかどうかを判定する。
　S110の動作が終了すれば、全体の動作が終了する。
　以上、本実施例によれば、断層画像の任意領域における変位分布に基づいて、任意領域における2次元方向のベクトルを演算するベクトル演算部40を備え、画像表示部28はベクトルを任意領域と関連付けて表示する。つまり、断層画像の任意領域における変位分布に基づいて、任意領域における2次元方向のベクトルを演算し、ベクトルを任意領域と関連付けて表示する。よって、断層画像の任意領域における変位分布に基づいて、任意領域の状態を求めることができる。
　(第2の実施形態)
　第2の実施形態について図8～図10を用いて説明する。第1の実施形態と異なる点は、断層画像の任意領域(基準領域80)のベクトルの特徴量に対する断層画像の各計測点におけるベクトルの特徴量のベクトル比に基づいて階調化されたベクトル比画像を構成するベクトル比画像構成部100を備える点である。
　図8に示すように、ベクトル比演算部54は、ベクトル演算部40で演算された基準領域80のベクトルの特徴量に対する各計測点におけるベクトルの特徴量のベクトル比を計測点ごとに演算する。ここでは、ベクトル演算部40によって演算される基準領域80における、X方向とY方向のベクトルの特徴量を(Xa，Ya)とする。また、断層画像の計測点の数がn点であるとすると、断層画像の各計測点(ピクセル)のY方向の成分におけるベクトルの特徴量Y1～Yn(nは自然数)が計測点ごとにベクトル演算部40によって演算される。
　ベクトル比演算部54は、下記式に示すように、Y方向の成分における基準領域80のベクトルの特徴量に対する断層画像の各計測点のベクトルの特徴量のベクトル比を演算する。
　｛数2｝
　Y方向の成分のベクトル比(1～n)＝Y1～n(各計測点)／Ya(基準領域)
　ベクトル比画像構成部100は、Y方向の成分における基準領域80のベクトルの特徴量に対する断層画像の各計測点のベクトルの特徴量のベクトル比に基づいて設定される階調によってベクトル比画像を構成する。そして、図9に示すように、ベクトル比画像が画像表示部28に表示される。
　図9の右下には、ベクトル比に基づいて輝度階調を設定する階調設定バーが画像表示部28に表示されている。階調設定バーでは、ベクトル比が高いほど輝度が高くベクトル比画像が表示され、ベクトル比が低いほど輝度が低くベクトル比画像が表示されるように設定されている。階調設定バーには、ベクトル比の基準となる数値又はマークを表示することができる。例えば、ベクトル比が1を示すマークを表示することができる。したがって、ベクトル比画像の輝度でベクトル比が1に近いかどうかを確認することができる。
　また、階調設定バーに表示される1－b～1＋bの境界範囲は、Y方向の成分のベクトル比が1に近い値かどうか判別するための境界領域90に対応している。よって、ベクトル比画像が硬い領域であり、ベクトル比画像の輝度が境界範囲の内側であれば、周囲の組織に浸潤していることを把握することができる。関心領域82が硬い領域であるが、ベクトル比画像の輝度が境界範囲の外側であれば、周囲の組織に浸潤していないことを把握することができる。
　また、ベクトル比画像構成部100は、ベクトル比演算部54で演算されたX方向の成分のベクトル比(X1～n／Xa)とY方向の成分のベクトル比(Y1～n／Ya)が1に近いかどうかでベクトル比画像の輝度を設定することもできる。X方向の成分のベクトル比(X1～n／Xa)とY方向の成分のベクトル比(Y1～n／Ya)がともに1に近い場合、ベクトル比画像構成部100は輝度を高くしてベクトル比画像を構成する。X方向の成分のベクトル比(X1～n／Xa)とY方向の成分のベクトル比(Y1～n／Ya)がともに1から遠い場合、ベクトル比画像構成部100は輝度を低くしてベクトル比画像を構成する。
　また、図10の右下に示すように、ベクトル比と硬さに基づいて輝度階調を設定する階調設定バーが画像表示部28に表示されている。階調設定バーでは、ベクトル比が高いほど輝度が高くベクトル比画像が表示され、ベクトル比が低いほど輝度が低くベクトル比画像が表示されるように設定されている。また、硬さが硬いほど青色でベクトル比画像が表示され、硬さが軟らかいほど赤色でベクトル比画像が表示されるように設定されている。
　以上、本実施例によれば、断層画像の任意領域(基準領域80)のベクトルの特徴量に対する断層画像の各計測点におけるベクトルの特徴量のベクトル比に基づいて階調化されたベクトル比画像を構成する。よって、操作者は、ベクトル比画像から各計測点の状態を確認することができる。
　(第3の実施形態)
　第3の実施形態について説明する。第1の実施形態、第2の実施形態と異なる点は、画像表示部が複数の前記断層画像に基づく3次元断層画像を表示し、3次元断層画像の任意空間領域における変位分布に基づいて、任意空間領域における3次元方向のベクトルを演算するベクトル演算部とを備え、画像表示部はベクトルを任意空間領域と関連付けて表示する点である。
　図示はしないが、断層画像構成部24で構成された断層画像を取得位置と合わせて記憶する断層画像記憶部と、断層画像記憶部に記憶した断層画像と断層画像の取得位置に基づいて3次元座標変換を行ない、断層ボリュームデータを生成する断層ボリュームデータ作成部と、断層ボリュームデータの輝度と不透明度に基づいてボリュームレンダリングを行ない、3次元断層画像を構成する3次元断層画像構成部を備えている。画像表示部28は3次元断層画像を表示する。
　操作者は、まず、操作部42を用いて、画像表示部28に表示されている3次元断層画像に任意空間領域(ボリューム領域、3次元領域)を設定する。制御部44は、操作部42によって設定された任意空間領域のアドレスをベクトル演算部40に入力させる。ベクトル演算部40は、操作部42によって設定された任意空間領域のアドレスに基づいて、任意空間領域における変位分布からベクトルを演算する。すなわち、ベクトル演算部40は、任意空間領域の各計測点の変位の方向と大きさを示すベクトルをそれぞれ演算し、各計測点におけるベクトルの集合に基づいて任意空間領域のベクトルを演算する。
　操作部42によって、3次元断層画像に3次元基準領域と3次元関心領域が任意空間領域として設定された場合、ベクトル演算部40は、3次元基準領域と3次元関心領域におけるベクトルを演算する。3次元基準領域とは、後述するベクトル比における基準となる空間領域であり、3次元関心領域とは、ベクトル比における比較対象の空間領域、すなわち操作者が観察及び診断したい空間領域である。
　ここで、任意空間領域のベクトルを分析するベクトル分析部50について説明する。図2に示すように、ベクトル分析部50は、ベクトル演算部40で演算された3次元基準領域のベクトルと3次元関心領域のベクトルに基づいて、3次元基準領域のベクトルに対する3次元関心領域のベクトルのベクトル比を演算するベクトル比演算部54と、ベクトル比演算部54で演算されるベクトル比に基づいてベクトル比の分布を示すベクトル比分布を作成するベクトル比分布作成部56と、ベクトル演算部40で演算された3次元関心領域のベクトルに基づいて3次元関心領域の回転特性を演算する回転特性演算部58とを有している。
　ここで、ベクトル演算部40の前段の処理部である変位計測部32は、生体組織の弾性画像を構成するために必要なY方向の変位と、受信信号の横の動きを追跡するためのX方向及びZ方向の変位を、3次元断層画像の各計測点(ピクセル)ごとに検出している。
　ここで、ベクトル演算部40におけるベクトル演算について説明する。3次元基準領域と3次元関心領域が3次元断層画像上に設定されている。ベクトル演算部40は、3次元基準領域と3次元関心領域において、X方向におけるベクトルの特徴量とY方向におけるベクトルとZ方向におけるベクトルの特徴量を演算する。ベクトルの特徴量とは、3次元基準領域と3次元関心領域の各計測点におけるベクトルの集合の特徴を示す値である。ベクトルの特徴量は、例えば、ベクトルの平均値、中央値などである。
　具体的には、ベクトル演算部40は、3次元基準領域と3次元関心領域における各計測点のベクトルをX方向の成分とY方向の成分とZ方向の成分に分解する。そして、ベクトル演算部40は、3次元基準領域と3次元関心領域における各計測点のベクトルのX方向の成分とY方向の成分とZ方向の成分をそれぞれ加算して、3次元基準領域と3次元関心領域におけるX方向の成分のベクトルの総和とY方向の成分のベクトルの総和とZ方向の成分のベクトルの総和を演算する。そして、ベクトル演算部40は、3次元基準領域と3次元関心領域におけるX方向の成分のベクトルの総和とY方向の成分のベクトルの総和とZ方向の成分のベクトルの総和を3次元基準領域と3次元関心領域における計測点数(ピクセル数)で割る。
　このようにして、ベクトル演算部40は、3次元基準領域と3次元関心領域におけるX方向の成分のベクトルの平均値とY方向の成分のベクトルの平均値とZ方向の成分のベクトルの平均値を演算することができる。ここでは、3次元基準領域におけるX方向とY方向とZ方向のベクトルの平均値を、X方向とY方向とZ方向のベクトルの特徴量(X1，Y1，Z1)とする。3次元関心領域におけるX方向とY方向とZ方向のベクトルの平均値を、X方向とY方向とZ方向のベクトルの特徴量(X2，Y2，Z2)とする。
　ベクトル比演算部54は、ベクトル演算部40で演算された3次元基準領域のベクトルの特徴量に対する3次元関心領域のベクトルの特徴量のベクトル比を演算する。例えば、ベクトル比演算部54は、ベクトル演算部40で演算された3次元基準領域のベクトルの平均値に対する3次元関心領域のベクトルの平均値のベクトル比を演算する。
　具体的には、ベクトル比演算部54は、下記式に示すように、X方向の成分における3次元基準領域のベクトルの特徴量に対する3次元関心領域のベクトルの特徴量のベクトル比と、Y方向の成分における3次元基準領域のベクトルの特徴量に対する3次元関心領域のベクトルの特徴量のベクトル比と、Z方向の成分における3次元基準領域のベクトルの特徴量に対する3次元関心領域のベクトルの特徴量のベクトル比とをそれぞれ演算する。
　｛数3｝
　X方向の成分のベクトル比＝X2(3次元関心領域)／X1(3次元基準領域)
　Y方向の成分のベクトル比＝Y2(3次元関心領域)／Y1(3次元基準領域)
　Z方向の成分のベクトル比＝Z2(3次元関心領域)／Z1(3次元基準領域)
　以上、本実施例によれば、3次元断層画像の任意空間領域における変位分布に基づいて、任意空間領域における3次元方向のベクトルを演算するベクトル演算部を備え、画像表示部はベクトルを任意空間領域と関連付けて表示する。よって、3次元断層画像の任意空間領域における変位分布に基づいて、任意空間領域の状態を求めることができる。
　本発明によれば、断層画像の任意領域又は任意空間領域における変位分布に基づいて、任意領域又は任意空間領域の状態を求めることができ、超音波を利用して被検体内の超音波画像を表示する超音波診断装置及び超音波表示方法として有用である。
　10　被検体、12　超音波探触子、14　送信部、18　超音波送受信制御部、20　受信部、22　整相加算部、24　断層画像構成部、26　画像合成部、28　画像表示部、30　RF信号フレームデータ選択部、32　変位計測部、34　弾性情報演算部、36　弾性画像構成部、40　ベクトル演算部、50　ベクトル分析部、52　判定部、54　ベクトル比演算部、56　ベクトル比分布作成部、58　回転特性演算部、100　ベクトル比画像構成部

Claims (13)

  1. 　超音波探触子を介して被検体の診断部位の断層画像を構成する断層画像構成部と、
    　前記断層画像を表示する画像表示部と、
    　前記断層画像の任意領域における変位分布に基づいて、前記任意領域における２次元方向のベクトルを演算するベクトル演算部とを備え、
    　前記画像表示部は前記ベクトルを前記任意領域と関連付けて表示することを特徴とする超音波診断装置。
  2. 　前記ベクトル演算部は、前記任意領域の各計測点の変位の方向と大きさを示すベクトルをそれぞれ演算し、各計測点におけるベクトルの集合に基づいて前記任意領域のベクトルを演算することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
  3. 　前記任意領域は基準領域と関心領域であり、前記ベクトル演算部は、前記基準領域と前記関心領域において、Ｘ方向におけるベクトルの特徴量とＹ方向におけるベクトルの特徴量を演算することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
  4. 　前記任意領域は基準領域と関心領域であり、前記ベクトル演算部で演算された前記基準領域のベクトルと前記関心領域のベクトルに基づいて、前記基準領域のベクトルに対する前記関心領域のベクトルのベクトル比を演算するベクトル比演算部を備えることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
  5. 　前記ベクトル比演算部で演算されるベクトル比に基づいてベクトル比の分布を示すベクトル比分布を作成するベクトル比分布作成部を備え、前記画像表示部は前記ベクトル比分布を表示することを特徴とする請求項４記載の超音波診断装置。
  6. 　前記ベクトル比分布作成部は、前記ベクトル比演算部で演算されたＸ方向の成分のベクトル比とＹ方向の成分のベクトル比のベクトル比分布を作成することを特徴とする請求項５記載の超音波診断装置。
  7. 　前記画像表示部は、前記関心領域が周囲の組織に浸潤しているかどうかを示す境界領域を前記ベクトル比分布とともに表示することを特徴とする請求項６記載の超音波診断装置。
  8. 　前記任意領域は関心領域であり、前記ベクトル演算部で演算された関心領域のベクトルに基づいて関心領域の回転特性を演算する回転特性演算部を備えることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
  9. 　前記回転特性演算部は、前記関心領域のＸ方向の成分のベクトルと前記関心領域のＹ方向の成分のベクトルから前記関心領域の回転特性を演算することを特徴とする請求項8記載の超音波診断装置。
  10. 　前記断層画像の任意領域のベクトルの特徴量に対する前記断層画像の各計測点におけるベクトルの特徴量のベクトル比に基づいて階調化されたベクトル比画像を構成するベクトル比画像構成部を備えることを特徴とする請求項３記載の超音波診断装置。
  11. 　超音波探触子を介して被検体の診断部位の断層画像を構成する断層画像構成部と、
    　複数の前記断層画像に基づく３次元断層画像を表示する画像表示部と、
    　前記３次元断層画像の任意空間領域における変位分布に基づいて、前記任意空間領域における３次元方向のベクトルを演算するベクトル演算部とを備え、
    　前記画像表示部は前記ベクトルを前記任意空間領域と関連付けて表示することを特徴とする超音波診断装置。
  12. 　超音波探触子を介して被検体の診断部位の断層画像を構成し、
    　前記断層画像を表示し、
    　前記断層画像の任意領域における変位分布に基づいて、前記任意領域における２次元方向のベクトルを演算し、
    　前記ベクトルを前記任意領域と関連付けて表示することを特徴とする超音波表示方法。
  13. 　超音波探触子を介して被検体の診断部位の断層画像を構成し、
    　前記断層画像に基づく３次元断層画像を表示し、
    　前記３次元断層画像の任意空間領域における変位分布に基づいて、前記任意空間領域における３次元方向のベクトルを演算し、
    　前記ベクトルを前記任意空間領域と関連付けて表示することを特徴とする超音波表示方法。
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